高速 IIR濾波器之架構設計

Abstract

本論文所探討的是關於高速 IIR濾波器之架構設計。利用前瞻式(look-ahead)計算及 管線式架構技巧，兩種高速 IIR濾波器設計的實現將提出討論；它們是雙層管線式心 脈陣列和位元層心脈陣列。在我們所設計的管線式架構中，我們將配合前瞻式計算法 所擁有的平行度，追求設計上最高的資料流通量 (throughput rate)，滿足即時系統 的應用。然而，要如何使我們設計出來的架構與前瞻式演算法配合呢？在本論文中， 將針對各種架構提出適當的前瞻因子(look-ahead factor) 的選取規則。在此規則下 的硬體實現，我們能將它所允許的資料流通量設計成最大。這是有關一維 IIR濾波器 的設計，然而根據這個結果，我們也探討了有關二維 IIR濾波器的前瞻式計算以及它 們的架構設計。同樣地，在我們的設計中，我們依然是想賦予它最快的資料流通量。 致於如何達到這點，在本論文中也有所討論。以上是本論文所探討的第一部分，在第 二部分裡，我們所要研究的主要是有關於前瞻式 IIR濾波器的合成。因為在第一部分 的討論裡，我們發現雖然散佈型前瞻式 IIR濾波器較適合用來做為高速的架構設計， 我們提出了內差式設計方法來合成一維散佈型前瞻式 IIR濾波器。最後，我們以一個 設計例子作說明與比較。